زغال سنگ یک سوخت فسیلی است که برای تولید برق، تولید فولاد و فرآیندهای مختلف صنعتی ضروری است. این درس تشکیل، انواع، کاربرد و اثرات زیست محیطی زغال سنگ را بررسی می کند.
زغال سنگ از بقایای گیاهانی که میلیون ها سال پیش در باتلاق ها زندگی می کردند به وجود آمد. با گذشت زمان، لایه‌هایی از مواد گیاهی توسط گل و آب پوشانده شد و این ماده آلی تحت فشار و دمای بالا به دام افتاد. این فرآیند که به عنوان زغال‌سازی شناخته می‌شود، مواد گیاهی را از طریق تغییرات بیوشیمیایی و فیزیکی به زغال سنگ تبدیل می‌کند. مراحل اصلی زغال‌سازی شامل ذغال سنگ نارس، زغال سنگ، قیر و آنتراسیت است که نشان‌دهنده افزایش سطح کربن و پتانسیل انرژی است.
زغال سنگ کاربردهای مختلفی دارد که مهمترین آنها در تولید برق و به عنوان ماده خام در فرآیندهای صنعتی می باشد. در نیروگاه ها ، زغال سنگ برای گرم کردن آب در دیگ های بخار سوزانده می شود و بخار ایجاد می کند. بخار توربین های متصل به ژنراتورها را می چرخاند و برق تولید می کند. زغال سنگ همچنین در صنعت فولاد ضروری است، جایی که هم به عنوان سوخت و هم به عنوان یک عامل کاهنده در تولید آهن از سنگ آهن در کوره های بلند عمل می کند.
استفاده از زغال سنگ پیامدهای زیست محیطی قابل توجهی دارد. سوزاندن زغال سنگ آلاینده هایی از جمله دی اکسید گوگرد ( \(SO_2\) )، اکسیدهای نیتروژن ( \(NO_x\) ) و ذرات معلق را آزاد می کند که به آلودگی هوا و مشکلات سلامتی کمک می کند. نگران کننده ترین محصول جانبی احتراق زغال سنگ دی اکسید کربن ( \(CO_2\) ) است که یک گاز گلخانه ای مسئول گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی است. اقدامات برای کاهش این اثرات شامل استفاده از فناوری‌های زغال سنگ پاک است که هدف آن کاهش انتشارات مضر و انتقال به منابع انرژی تجدیدپذیر است.
ویژگی های زغال سنگ بسته به نوع آن متفاوت است. به عنوان مثال، لیگنیت حاوی رطوبت بیشتر و کربن کمتری نسبت به آنتراسیت است که بر محتوای انرژی و نحوه سوختن آن تأثیر می گذارد. این ویژگی ها را می توان به صورت کمی در یک محیط آزمایشگاهی، اندازه گیری پارامترهایی مانند میزان رطوبت، مواد فرار، کربن ثابت و ارزش حرارتی (پتانسیل انرژی) ارزیابی کرد.
استخراج زغال سنگ شامل استخراج زغال سنگ از زمین از طریق استخراج سطحی (روباز) یا زیرزمینی است. استخراج زیرزمینی، در حالی که پرهزینه‌تر و خطرناک‌تر است، زمانی ضروری است که درزهای زغال سنگ برای استخراج سطحی بسیار عمیق هستند. اقدامات ایمنی قابل توجهی در معدن زغال سنگ برای جلوگیری از حوادث ضروری است، از جمله نظارت بر گاز (متان) و مدیریت گرد و غبار زغال سنگ، که یک خطر احتراق است.
با وجود ذخایر فراوان و نقش کنونی آن در تولید انرژی جهانی، آینده زغال سنگ با چالش‌های ناشی از نگرانی‌های زیست‌محیطی و توسعه سریع منابع انرژی تجدیدپذیر مواجه است. کشورهای سرتاسر جهان برای متعادل کردن منافع اقتصادی زغال سنگ با نیاز به کاهش انتشار کربن و مبارزه با تغییرات آب و هوایی تلاش می کنند. این شامل سرمایه گذاری در فناوری های زغال سنگ کارآمدتر و انتقال تدریجی به سیستم های انرژی پایدار است.
زغال سنگ به عنوان سوخت فسیلی سنگ بنای توسعه صنعتی و تولید انرژی بوده است. شکل گیری، انواع و کاربردهای آن پیچیدگی و تطبیق پذیری این منبع طبیعی را برجسته می کند. با این حال، اثرات زیست محیطی استفاده از زغال سنگ، نیاز به ارزیابی مجدد دقیق وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی دارد. پیشرفت در فناوری و تغییر به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر برای آینده ای پایدار حیاتی است.
